Marika Kowalska, Grażyna Cichosz
PRODUKTY MLECZARSKIE – NAJLEPSZE ŹRÓDŁO CLA Katedra Mleczarstwa i Zarządzania Jakością
Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego Kierownik: dr hab. B. Staniewski, prof. UWM
Hasła kluczowe: sprzężone dieny kwasu linolowego (CLA), mleko i produkty mle-czarskie, działanie prozdrowotne.
Key words: conjugated linoleic acid (CLA), milk and dairy products, health proper-ties.
PRODUKTY MLECZARSKIE – NAJLEPSZE ŹRÓDŁO CLA
Źródłem naturalnych kwasów tłuszczowych (KT) izomerii trans m.in. sprzężo-nych dienów kwasu linolowego (CLA) w diecie człowieka jest mleko i mięso prze-żuwaczy. Spożycie naturalnych izomerów trans w Europie wynosi ok. 2 g dzien-nie, przy czym mleko i produkty mleczarskie oraz mięso przeżuwaczy dostarczają z codzienną dietą odpowiednio 30% i 10% wszystkich KT izomerii trans. W Polsce spożycie zarówno naturalnych, jak i sztucznych izomerów trans wynosi od 2,8 do 6,9 g/dzień, z czego aż 70% stanowią izomery powstające sztucznie (1).
W licznych badaniach klinicznych udowodniono, że sprzężone dieny kwasu li-nolowego wykazują szereg właściwości prozdrowotnych: działają immunostymu-lująco, zapobiegają otyłości poprzez hamowanie wzrostu komórek tłuszczowych (trans-10, cis-12 CLA), a także cukrzycy typu 2 (2). W piśmiennictwie dobrze udo-kumentowane są antyoksydacyjne, antymiażdżycowe oraz antynowotworowe właś-ciwości CLA (3, 4, 5).
Z powyższych względów sprzężone dieny kwasu linolowego są przedmiotem za-interesowania naukowców, dietetyków i lekarzy.
Synteza sprzężonych dienów kwasu linolowego CLA
W niemal wszystkich naturalnych tłuszczach, nienasycone kwasy tłuszczowe wy-stępują w formie geometrycznej cis. Jedynie w tłuszczu zwierząt przeżuwających (bydło, owce, kozy) wyróżnia się izomery trans, stanowiące 4 – 6% wszystkich kwa-sów tłuszczowych. Izomeryzacja KT o konfi guracji cis w formę trans jest możliwa dzięki bakteriom, bytujących w żwaczu. Bakterie z gatunku Butyrivibrio fi brisol-vens, Clostridium lochheadi i Cellobioparum syntetyzują izomerazy oraz hydratazy m.in. kwasu linolowego, α-linolenowego i oleinowego. Wolne KT: α-linolenowy, linolowy i oleinowy o konfi guracji cis uwalniane są po hydrolizie triglicerydów (obecnych w tłuszczach paszy) przez lipazy żwacza. Następnie w przemianach en-zymatycznych bakterie przekształcają wolne KT do form umożliwiających ich fi
zjo-logiczne wykorzystanie w komórce. Wskutek biouwodorowania oraz izomeryzacji poziomej i geometrycznej wytwarzane są odrębne izomery cis i trans kwasu α-lino-lenowego i linolowego oraz kwasu oleinowego i wakcenowego. Z kwasu wakceno-wego (trans-11 oktadekaenowakceno-wego) pod wpływem Δ9-desaturazy poprzez
wprowa-dzenie w pozycję 9 wiązania nienasyconego o konfi guracji cis powstają sprzężone dieny kwasu linolowego CLA (6).
Ryc. 1. Powstawanie izomeru C18:2 9-c,11-t CLA w mleku. Fig. 1. Formation of C18:2 9-c, 11-t CLA isomer in milk.
Sprzężone dieny kwasu linolowego CLA to grupa pozycyjnych i geometrycznych izomerów kwasu linolowego, odznaczających się obecnością sprzężonego układu wiązań podwójnych. Wyróżnia się 28 pozycyjnych i geometrycznych izomerów CLA różniących się miejscem występowania wiązań podwójnych oraz konfi guracją przestrzenną cis i trans (cis-cis, trans-trans, cis-trans, trans-cis), wśród których, ze względu na wysoką aktywność biologiczną, na szczególną uwagę zasługują izo-mery: cis-9, trans-11 oraz trans-10, cis-12 CLA (7). Wymienione formy różnią się między sobą umiejscowieniem atomów wodoru względem atomów węgla, połączo-nych wiązaniem podwójnym, stąd izomery trans posiadają prosty, zaś izomery cis zakrzywiony łańcuch węglowodorowy.
Naturalne izomery trans obecne w mleku i tłuszczu przeżuwaczy, odznaczające się wszechstronnym prozdrowotnym działaniem nie mogą być utożsamiane z po-wstającymi sztucznie, podczas wysokotemperaturowej obróbki olejów roślinnych. Te bowiem, stanowią ewidentne zagrożenie dla zdrowia konsumentów: działają im-munosupresyjnie, aterogennie i kancerogennie. Ponadto, sprzyjają kumulacji tkanki tłuszczowej, prowadząc tym samym do otyłości brzusznej, zespołu metabolicznego i cukrzycy typu 2 (1).
Prozdrowotne właściwości CLA
Immunostymulujące działanie sprzężonych dienów kwasu linolowego polega na wzmożonej produkcji ciał odpornościowych, głównie limfocytów oraz zwiększo-nej zdolności fagocytarzwiększo-nej (8). Badania randomizowane prowadzone na zdrowych ochotnikach potwierdzają, iż suplementacja diety mieszaniną dwóch izomerów CLA (cis-9, trans-11 oraz trans-10, cis-12 w proporcji 1 : 1) w dawce 3 g/dzień przez 12 tygodni skutkuje zwiększonym poziomem IgA oraz IgM, przy jednoczesnym spadku poziomu IgE. Ponadto, zaobserwowano spadek cytokin prozapalnych – in-terleukin-1 (IL-1), oraz czynnika martwicy guzów (TNF-α), a także wzrost cytokin przeciwzapalnych (IL-10) (9).
Z licznych badań wynika, że sprzężone dieny kwasu linolowego skutecznie zwięk-szają wrażliwość tkanek na insulinę, a tym samym, redukują hiperinsulinemię, a tak-że poziom wolnych kwasów tłuszczowych we krwi (10). Są skuteczne w redukcji oraz zapobieganiu odkładania się tkanki tłuszczowej. Ograniczają aktywność lipazy lipoproteinowej (odpowiedzialnej za kumulację tłuszczu w adipocytach), a także de-saturazy stearoilo-CoA (SCD) – kluczowego enzymu biorącego udział w biosyntezie jednonienasyconych kwasów tłuszczowych. Ponadto, poprzez aktywację transferazy palmitynianowej, intensyfi kują proces β-oksydacji. Niezależnie od powyższego, izo-mer trans-10, cis-12 CLA może również wpływać na liczbę powstających adipocy-tów, redukując zdolność do różnicowania się preadipocytów (11, 12).
Podaż CLA (mieszanina izomerów cis-9, trans-11 i trans-10, cis-12 w proporcji 1:1) w ilości 3,4 g/dzień przez 12 tygodni w diecie otyłych skutkuje spadkiem masy tkanki tłuszczowej (2). Potwierdziły to także badania randomizowane (z podwójnie ślepą próbą oraz placebo), prowadzone na grupie 60 pacjentów z zespołem meta-bolicznym, którym przez 12 tygodni podawano 500 cm3 mleka suplementowanego
mieszaniną izomerów CLA w ilości 3 g (13). Konsekwencją spadku masy tkanki tłuszczowej jest zmniejszenie otyłości brzusznej. Po 4 tyg. podawania izomerów CLA w ilości 4,2 g/dzień u badanych mężczyzn zaobserwowano zmniejszenie ob-wodu o zaledwie 0,6 cm w porównaniu do grupy placebo. W tych krótkotrwałych badaniach nie odnotowano również wpływu CLA na inne czynniki ryzyka chorób układu krążenia takie, jak ogólna masa ciała, BMI czy wpływ na metabolizm tłusz-czu i glukozy (10).
Stosowanie mieszaniny izomerów cis-9, trans-11 i trans-10, cis-12 CLA (w pro-porcji 1:1) w ilości 3 g/dzień przez 8 tyg. w grupie pacjentów z glikemią kontrolo-waną za pomocą diety nie wpłynęło na metabolizm insuliny i glukozy. Wpłynęło jednak na poprawę profi lu lipidowego krwi: przy niezmienionym poziomie LDL, obserwowano zdecydowany wzrost HDL, obniżenie stosunku LDL do HDL, a także spadek stężenia fi brynogenu (14).
Z powyższego wynika, że suplementy oraz bogate w CLA produkty mleczarskie odmiennie wpływają na metabolizm insuliny i glukozy oraz profi l lipidowy krwi. Efekty metaboliczne zależne są nie tylko od dawki CLA w diecie, ale także od czasu jej stosowania. Oprócz CLA na profi l lipidowy wpływają również inne składniki tłuszczu mlekowego, zwłaszcza krótkołańcuchowe nasycone KT oraz pozostałe an-tyoksydanty.
Dzięki właściwościom antyoksydacyjnym sprzężone dieny kwasu linolowego CLA chronią lipidy strukturalne przed działaniem wolnych rodników (reakcjami rodniko-wymi) (15). Nawet w niskich stężeniach są bardziej efektywne w zmiataniu wolnych rodników niż α-tokoferol, a ich aktywność antyoksydacyjna zbliżona jest do aktyw-ności stosowanego w żywaktyw-ności syntetycznego antyoksydanta – butylohydroksytolu-enu (BHT) (16, 17). Wyniki badań Badr El-Din i Omaye (17) dowodzą, iż CLA są skuteczne w hamowaniu peroksydacji oleju kukurydzianego, indukowanej jonami miedzi, w 10-krotnie niższym stężeniu niż α-tokoferol. Ponadto, zarówno izomer cis-9, trans-11, jak też trans-10, cis-12 CLA jest zdolny do wygaszania rodnika DPPH w stężeniach 5 i 25 mmol/dm3. Izomery te, zdolne są także do hamowania utleniania
triacylogliceroli bogatych w wielonienasycone kwasy tłuszczowe C20:5 n-3 i C22:6 n-6, przy czym izomer trans-10, cis-12 CLA jest bardziej efektywny (18).
Mechanizm biologicznego oddziaływania sprzężonych dienów kwasu linolowe-go nie jest do końca poznany (16).W piśmiennictwie dostępne są również wyniki badań świadczące o prooksydacyjnym działaniu CLA. Dodatek CLA (w ilości 0,1 do 1%) do oleju canola przed ogrzewaniem w temp. 90°C skutkuje przyspieszeniem peroksydacji tłuszczów (19). Również badania prowadzone przez Van der Berg’a i współpr. (20) dowodzą, iż CLA nie jest skuteczny w hamowaniu peroksydacji bło-ny (membrabło-ny) zbudowanej z 1-palmitylo-2-linolo-fosfatydylocholibło-ny (PLPC). Wi-tamina E (1 μmol/dm3) skutecznie hamowała utlenianie PLPC zainicjowane przez
nadtlenek wodoru/ Fe2+ (500 μmol/dm3/0,05 – 20 μmol/dm3), podczas gdy CLA
(1 – 50 μmol/dm3) okazały się nieskuteczne. Podatność CLA na utlenianie w
wa-runkach doświadczenia była podobna jak kwasu arachidonowego, ale wyższa niż kwasu linolenowego (20).
Ze względu na obecność sprzężonych wiązań nienasyconych CLA są bardziej podatne na procesy oksydacji oraz izomeryzacji, aniżeli ich prekursor – kwas lino-lowy (21). Powodem rozbieżności wyników uzyskiwanych przez różnych autorów w ocenie antyoksydacyjnej aktywności CLA może być również dysproporcja mię-dzy kinetyką powstawania wolnych rodników (WR) oraz reakcji zachodzących z ich udziałem, a szybkością eliminowania WR przez antyoksydanty. Kinetyka reakcji z udziałem antyoksydantów jest o kilka rzędów wielkości wolniejsza od tempa po-wstawania rodników tlenowych i ich reaktywnych pochodnych (22).
Wbrew pozorom, wyniki badań Badr El-Din (17) oraz Chen (19) dotyczące sku-teczności CLA w hamowaniu peroksydacji olejów roślinnych nie są sprzeczne. Olej canola jest wyjątkowo podatny na utlenianie ze względu na wysoką zawartość kwasu linolenowego (6 – 14%) oraz KT jednonienasyconych (C 18:1, C20:1, C22:1), a także 2-krotnie niższą (w porównaniu do oleju kukurydzianego) zawartość KT nasyconych (17, 19). Jakkolwiek CLA nie zawsze jest skuteczny w hamowaniu procesów oksyda-cji nienasyconych KT w olejach jadalnych, podczas ich obróbki termicznej, to jednak nie świadczy to o tym, że nie jest on aktywny w organizmie człowieka.
W piśmiennictwie dostępne są liczne prace świadczące o antymiażdżycowych właściwościach sprzężonych dienów kwasu linolowego. Suplementacja wyso-kotłuszczowej, rzekomo aterogennej, diety mieszaniną CLA w ilości 2,5 g oraz 5,0 g/kg, skutkowała w przypadku myszy spadkiem stężenia triglicerydów oraz zna-czącym wzrostem wskaźnika HDL : cholesterol całkowity. Podobnie u myszy z za-awansowaną cukrzycą (ale także w grupie kontrolnej) izomer cis-9, trans-11 CLA w ilości 0,9% powodował spadek stężenia triglicerydów oraz wzrost poziomu HDL-cholesterolu o ok. 50%, jednak bez zahamowania rozwoju zmian miażdżycowych. Wzbogacenie aterogennej diety w mieszaninę (80:20) izomerów cis-9, trans-11 oraz trans- 10, cis-12 CLA w ilości 1% skutkowało nie tylko zahamowaniem, ale także cofnięciem 90% zmian miażdżycowych. Z bardziej szczegółowych badań wynika, że izomer trans-10, cis-12 CLA ogranicza przyrost masy ciała, niestety niekorzyst-nie wpływa na wskaźniki lipidowe krwi. Natomiast izomer cis-9, trans -11 CLA wykazuje działanie odwrotne (5).
Najprawdopodobniej w zapobieganiu miażdżycy bardziej istotna jest wysoka ak-tywność antyoksydacyjna CLA. Albowiem hipercholesterolemia nie jest ani jedynym, ani najważniejszym czynnikiem ryzyka miażdżycy. U podłoża zmian miażdżycowych leżą wolnorodnikowe reakcje prowadzące do stanów zapalnych. Udowodniono, że
skoniugowane dieny kwasu linolowego nie tylko hamują procesy zapalne w komór-kach, ale zapobiegają im poprzez obniżenie stężenia kwasu arachidonowego we frak-cji fosfolipidowej osocza (regulują szlak przemian tego kwasu). Odpowiedzialne są również za istotne obniżenie stężenia cholesterolu całkowitego, frakcji LDL chole-sterolu oraz triglicerydów w osoczu krwi. CLA w profi laktyce miażdżycy działają wielokierunkowo: regulują profi l lipidowy krwi, zapobiegają hipertriglicerydemii, a tym samym otyłości i cukrzycy, i co najważniejsze zapobiegają stanom zapalnym.
Przeciwzapalne działanie CLA jest równoznaczne z działaniem antymiażdżyco-wym a także antynowotworoantymiażdżyco-wym. Pierwsze doniesienia na temat antykancerogen-nych właściwości CLA, obecantykancerogen-nych w smażonej wołowinie, pojawiły na przełomie lat 70. i 80. ubiegłego stulecia. Od tego czasu w licznych badaniach (w modelu in vitro) potwierdzono wysoką aktywność antyproliferacyjną na różnych liniach komórek no-wotworowych (23, 24). Antynowotworowe właściwości sprzężonych dienów kwasu linolowego dotyczą możliwości ich wbudowywania w fosfolipidowe błony komór-kowe, a tym samym modyfi kacji ich przepuszczalności. Skutkuje to wzrostem opor-ności struktur biologicznych na czynniki wywołujące zmiany nowotworowe (4).
CLA hamują rozwój nowotworów na różnych etapach: inicjacji, promocji i progre-sji bardziej skutecznie niż stosowane równocześnie tokoferole oraz WNKT z tłuszczu ryb i ssaków morskich. Poza tym, mogą także redukować produkcję eikozanoidów, hamować syntezę DNA oraz angiogenezę (3, 23, 24). Przeciwnowotworowe działanie CLA obserwowane jest przy niskiej dawce – zaledwie 1% tłuszczu diety. Natomiast tłuszcze rybne dla osiągnięcia porównywalnego efektu muszą być stosowane w daw-ce 10-krotnie większej (25). Wyniki badań prowadzonych na zwierzętach świadczą o tym, że dzienna, efektywna w profi laktyce nowotworów u ludzi, dawka CLA wy-nosi ok. 3,5 g, czyli znacznie więcej niż spożywamy z żywnością (0,5 – 1,5 g/dzień) (7) . Jednak z opracowań epidemiologicznych wynika, że w krajach o największym spożyciu bogatych w CLA serów dojrzewających umieralność z powodu raka piersi jest mniejsza niż w krajach o niższym spożyciu tych produktów (5).Większa skutecz-ność CLA obecnego w produktach mleczarskich wynika z obecności innych skład-ników o prozdrowotnym działaniu (α-tokoferol, β-karoten, witamina A i D3,
fosfo-lipidy, krótkołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe, kwas wakcenowy, koenzym Q10, lipidy eterowe). Poza tym, w organizmie człowieka możliwe są przekształcenia obecnego w produktach mleczarskich kwasu wakcenowego do CLA (22).
Pokarmowe źródła CLA
Źródłem sprzężonych dienów kwasu linolowego w diecie człowieka są przede wszystkim produkty mleczarskie, które dostarczają ok. 70%, podczas gdy wołowi-na zapewnia ok. 25% całkowitego pobrania (26). Najwięcej CLA, wołowi-nawet 2-krotnie więcej w porównaniu do mleka krowiego, zawiera mleko owcze. Natomiast mleko klaczy odznacza się ok. 4-krotnie niższą zawartością CLA w porównaniu do krowie-go. Również mleko kozie jest gorszym źródłem CLA, aniżeli mleko pozyskiwane od krów (7).
Ważnym źródłem sprzężonych dienów kwasu linolowego jest mięso wołowe (1,2 – 10,0 mg CLA/g tłuszczu), a przede wszystkim jagnięcina (4,3 – 11,0 mg CLA/g tłuszczu). Nieznaczne ilości CLA (<1 mg/g tłuszczu) zawiera także mięso wieprzo-we oraz drób (27).
W bardzo małych ilościach CLA obecny jest w olejach roślinnych (do 0,7 mg/g tłuszczu). Sprzężone dieny kwasu linolowego powstają w procesie rafi nacji, głów-nie podczas dezodoryzacji, jak rówgłów-nież podczas obróbki kulinarnej np. smażegłów-nie. Również margaryny zawierają niewielkie ilości CLA (0,1 – 0,5 mg/g tłuszczu), ze względu na ich obecność w surowcu (oleju), a także w wyniku powstawania pod-czas procesu uwodornienia (21).
Sprzężone dieny kwasu linolowego w mleku
Zawartość CLA w mleku krowim jest bardzo zróżnicowana: od 2 nawet do 37 mg/g tłuszczu przy stosowaniu suplementacji paszy olejami roślinnymi (28, 29). Dominu-jącym (85 – 90%) jest izomer cis-9, trans-11 CLA, zwany kwasem żwaczowym, bądź rumenowym. Izomery trans-7, cis-9 oraz trans-10, cis-12 CLA stanowią odpowied-nio ok. 10 i 3 – 5%, pozostałe izomery stanowią ok. 1% ogółu CLA (7). Zróżnicowa-nie zawartości CLA w mleku krowim wynika z wielu czynników, zarówno fi zjolo-gicznych, takich jak rasa krów, a także środowiskowych, przede wszystkim pory roku oraz sposobu żywienia. Rasa krów wpływa na poziom CLA w większym stopniu niż okres laktacji. Kelsey i współpr. (30) podaje, iż mleko rasy holsztyńsko-fryzyjskiej (hf) zawiera więcej CLA aniżeli mleko rasy jersey oraz brązowej szwajcarskiej (30). Najprawdopodobniej jest to wynikiem większej aktywności Δ9-desaturazy u krów
rasy hf (6).Wśród krajowych ras krów mlecznych najwyższą zawartość izomerów CLA stwierdza się w mleku polskiej czerwonej oraz siementalskiej (odpowiednio 0,92% i 0,69% całkowitej zawartości KT). Mniej korzystnym udziałem sprzężonych dienów kwasu linolowego odznacza się mleko pozyskiwane od krów rasy biało-czar-nej (0,39% całkowitej zawartości KT) (31). Jednak różnice w zawartości CLA ob-serwuje się także w mleku od krów tej samej rasy, pochodzących z jednego stada, karmionych tą samą paszą (od 2,3 do 7,2 mg/g tłuszczu) (28, 30).
Udział sprzężonych dienów kwasu linolowego w mleku oraz produktach mle-czarskich zależny jest przede wszystkim od sposobu żywienia krów, a także pory roku. Wysokie zawartości CLA stwierdza się w mleku zwierząt, otrzymujących pa-szę suplementowaną olejami roślinnymi bądź rybnymi oraz żywionych pastwisko-wo (28). Ukierunkowana suplementacja paszy, poprzez dodatek oleju słoneczniko-wego i lnianego, powoduje wzrost zawartości CLA w mleku (28). Również dodatek do paszy oleju sojowego w ilości 2% skutkuje wzrostem udziału CLA w mleku (o 237%) (32). Dodatek surowych nasion oleistych jest mniej efektywny niż dodatek olejów. Po wytłoczeniu z nasion olej staje się bardziej dostępny dla bakterii żwa-czowych, odpowiedzialnych za proces biouwodornienia WNKT n-6 i n-3. Nasio-na roślin oleistych stają się bardziej przydatne, jako suplementy pasz (powodujące wzrost CLA w mleku) w wyniku procesu mielenia, prażenia, ekstrudowania, czy też płatkowania (32). Od niedawna popularnym sposobem zwiększania udziału CLA w mleku jest również dodatek do pasz oleju rybnego (7). Należy podkreślić, że olej ten nie jest bogatym źródłem kwasu linolowego. Jednak zawarte w nim kwasy EPA i DHA odpowiedzialne są za hamowanie redukcji kwasu wakcenowego do kwasu stearynowego, czego skutkiem jest zwiększony poziom kwasu wakce-nowego w żwaczu. Dodatek oleju rybnego do paszy w ilości 2% skutkuje prawie 4-krotnym wzrostem zawartości CLA w mleku (22 mg/g tłuszczu w porównaniu do 6 mg/g tłuszczu) (33).
Dhiman i współpr. (34) udowodnili, że skutkiem pastwiskowego żywienia krów jest duży wzrost zawartości CLA w mleku (prawie o 500% do 2,21% tłuszczu) w po-równaniu do mleka od krów skarmianych zbożem lub kiszonkami z lucerny i ku-kurydzy (0,38% tłuszczu). Prawdopodobnie wynika to z wyższej podaży prekurso-rów CLA tj. kwasu linolowego oraz linolenowego, w które bogate są świeże trawy. Stwierdzono wysoką korelację pomiędzy pobraniem kwasu linolowego i linoleno-wego z paszy, a zawartością CLA w mleku. Ponadto, w wyniku żywienia pastwisko-wego wzrasta aktywność Δ9-desaturazy, co intensyfi kuje syntezę CLA (35).
O zawartości CLA w mleku decyduje nie tylko ilość jego prekursorów w pa-szy. Mleko krów żywionych pastwiskowo odznacza się wyższym udziałem CLA (2,21% tłuszczu), mimo niższej podaży kwasu linolenowego (102 g/dzień) w po-równaniu do mleka krów otrzymujących paszę suplementowaną olejem lnianym (aż 575 g/dzień kwasu linolenowego), które zawiera CLA w ilości 1,67% tłuszczu. Ma to związek ze znacznie mniejszą (średnio o 50 – 60%) wydajnością mleczną krów wypasanych pastwiskowo, co skutkuje wyższą – nawet o 300 – 400% koncentracją CLA w mleku (28).
W badaniach Nałęcz-Tarwackiej (36) określono wpływ zróżnicowanych dawek pokarmowych – letniej opartej na żywieniu pastwiskowym oraz zimowej, której pod-stawą są kiszonki – na zawartość komponentów frakcji tłuszczowej mleka. W okresie letnim, w mleku stwierdzono istotnie wyższe, aniżeli zimą zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych: linolenowego o 23, EPA o 26,1 oraz DHA o 15%. Stwier-dzono także większą zawartość naturalnych izomerów trans: kwasu wakcenowego o 88 oraz CLA o 46,1% (36). Podobne zróżnicowanie zawartości CLA w mleku udo-wodniono w badaniach brytyjskich: najwyższą zawartość CLA stwierdzono w mleku pozyskanym w lipcu oraz sierpniu (2,81 i 2,37 mg/g tłuszczu), najniższą zaś w mleku pochodzącym z listopada i grudnia (0,91 i 1,22 mg/g tłuszczu). Zaobserwowano wy-raźną tendencję spadkową zawartości CLA w mleku w okresie od lipca aż do marca (37). Z badań meksykańskich wynika, że średnia zawartość izomeru cis-9, trans-11 CLA była bardzo wysoka i wynosiła aż 9,81 mg/g tłuszczu, przy czym najniższą zawartość stwierdzono w lipcu (8,50 ± 0,37). W badanym mleku nie stwierdzono natomiast obecności izomeru trans-10, cis-12 CLA. Wysoka zawartość CLA była wynikiem diety, zawierającej głównie lucernę (ponad 58,8%), która jest bogatym źródłem prekursorów CLA, tj. kwasu linolowego i linolenowego (38).
Wpływ procesów technologicznych na zmiany zawartości CLA Wpływ parametrów obróbki surowca na zawartość CLA w mleku spożywczym był przedmiotem wielu badań. Udowodniono, że wysoka pasteryzacja mleka, sto-sowana w produkcji fermentowanych napojów mlecznych nie wpływa na zmianę zawartości CLA (39, 40). Wiadomo jednak, iż izomery CLA są wrażliwe na oksyda-cję lub izomeryzaoksyda-cję podczas ogrzewania. Tłumaczy to spadek zawartości izomeru cis-9, trans-11 CLA w wyniku obróbki cieplnej w temp. powyżej 200°C przez 15 min z 1,7 do 1,1% tłuszczu (40). Tak drastyczna obróbka termiczna nie jest jednak stosowana w przetwórstwie mleka.
W niektórych procesach technologicznych możliwe jest również powstawanie CLA. Obserwowany podczas pieczenia wołowiny, a także produkcji serów topio-nych wzrost zawartości CLA jest konsekwencją wolnorodnikowej oksydacji kwasu
linolowego. Podczas produkcji sera topionego zawartość CLA wzrasta z 9,5 mg/g tłuszczu w surowym mleku do 10,7 mg/g tłuszczu w produkcie gotowym. Niezależ-nie od tego wzrost zawartości CLA w serach topionych powoduje dodatek koncen-tratu białek serwatkowych (41). Podobnie podczas klarowania masła ghee w temp. 110 i 120°C ma miejsce wzrost zawartości CLA: z 0,6% tłuszczu w surowym mleku do 0,9 i 2,1% tłuszczu w gotowym produkcie (42).
Zdolność do przekształcania kwasu linolowego w sprzężone dieny o konfi gura-cji cis-9, trans-11 oraz trans-9, cis-11 posiadają niektóre szczepy bakterii propio-nowych oraz pałeczek mlekowych (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, i Lactobacillus acidophilus), a także Bifi dobacterium (43). Zdecydowanie wyższa zawartość CLA w serach dojrzewających (ok. 8,8 mg/g tłuszczu) w porównaniu do mleka surowego (< 1,0 mg/g tłuszczu) dowodzi, że mikrofl ora sera, prawdopo-dobnie także starterowe kultury serowarskie, wykazuje zdolność do syntezy sprzę-żonych dienów kwasu linolowego (44). Podobnie dodatek oleju słonecznikowego (w ilości 100 μl) przed fermentacją z zastosowaniem szczepów Lactobacillus acido-philus oraz Lactobacillus plantarum, skutkuje wzrostem zawartości CLA w produk-tach fermentowanych ze 116 mg/100 g tłuszczu do 178 oraz 187 mg/100 g tłuszczu (45). Natomiast przechowywanie w warunkach chłodniczych nie ma wpływu na zawartość CLA w maśle, jogurtach oraz śmietanie (21).
Zawartość CLA w produktach mleczarskich
Najlepszym źródłem CLA są wysokotłuszczowe produkty mleczarskie. W przeli-czeniu na 1 g tłuszczu najwięcej CLA (12,40 – 14,00 mg) zawierają sery dojrzewa-jące, znacznie mniej (8,09 – 9,48 mg) masło (46).
Z badań włoskich (47) wynika, że sery Grana Padano produkowane z mleka od krów wypasanych w górach odznaczają się lepszym profi lem kwasów KT – zawie-rają większe ilości kwasu żwaczowego (cis-9, trans-11 CLA), wakcenowego, linole-nowego oraz długołańcuchowych wielonienasyconych KT – niż sery produkowane z mleka krów wypasanych na terenach nizinnych. Najwyższy udział CLA stwierdzo-no w serach z mleka od stad z rejonów górskich z okresu letniego (9,47 mg/g tłusz-czu) oraz wiosennego (6,52 mg/g tłusztłusz-czu). Najniższy natomiast w serach wyprodu-kowanych z mleka z rejonu nizinnego w okresie wiosennym (5,29 mg/g tłuszczu). Sery z mleka od krów wypasanych na nizinach w okresie letnim odznaczały się tylko nieznacznie większą zawartością CLA (5,75 mg/g tłuszczu).W powyższych bada-niach wykazano liniową zależność zawartości CLA od podaży β-karotenu w paszy, co potwierdza wysoką zawartość β-karotenu w zielonkach pastwiskowych (47).
W produktach mleczarskich produkcji krajowej zawartość CLA jest znacznie mniejsza w porównaniu do wyrobów portugalskich i włoskich. Dostępne na ryn-ku polskim masło (różnych producentów) w okresie zimy i wiosny odznaczało się prawie dwukrotnie mniejszą zawartością CLA (1,51 mg/g tłuszczu) niż w okresie lata i jesieni (2,65 mg/g tłuszczu). Podobnie sery z okresu letniego zawierały ponad 2-krotnie więcej CLA niż sery z okresu zimowego, odpowiednio: 1,21 – 2,40 w po-równaniu do 0,51 – 1,1 mg/g produktu (7). Również w innych krajowych produktach mleczarskich zawartość CLA była niewielka i wynosiła średnio (mg/g tłuszczu): 2,4 w serach dojrzewających, 1,91 w serach z przerostem pleśni oraz 3,0 w twarogu do-mowym. Najniższą zawartością CLA (1,68 mg/g tłuszczu) odznaczał się oscypek.
Ta b e l a I. Sumaryczna zawartość CLA oraz izomeru cis-9, trans-11 CLA (42, 49) Ta b l e I. Total content of CLA, and cis-9, trans-11 CLA isomer (42, 49)
Produkt CLA
(mg/g tłuszczu)
Izomercis-9, trans-11 CLA (% CLA) Produkty płynne Mleko pełne 3,4 – 6,8 82 – 97 Mleko 2% 4,1 bd Mleko skondensowane 6,3 – 7,0 82 Lody 3,6 – 5,0 76 – 7 8 Sery Ser cheddar 4,0 – 5,3 78 – 82 Feta 4,9 81 Cottage 4,5 – 5,9 83 Mozzarella 3,4 – 5,0 78 – 95 Parmezan 3,0 90 Ricotta 5,6 84 Romano 2,9 92 Ser cheddar 3,6 92 Ser topiony 4,1 – 10,7 75 Fermentowane produkty Masło 4,7 – 9,4 78 – 88 Maślanka 5,4 – 6,7 bd Jogurt 3,8 – 8,8 83 – 84 Jogurt niskotłuszczowy 4,4 86 Śmietana 4,6 – 7,5 78 – 90
Ta b e l a II. Zawartość izomeru cis-9, trans-11 CLA w polskich produktach mleczarskich (5) Ta b l e II. Content of cis-9, trans-11 CLA isomer in Polish diary products (5)
Produkt
Zawartość izomeru cis-9, trans-11 CLA (mg/g tłuszczu)
Masło 1,05 – 4,72
Sery pleśniowe z porostem 1,66 – 2,39 Sery pleśniowe z przerostem 1,74 – 3,07
Sery kozie 1,96 – 2,50
Sery dojrzewające 0,50 – 6,26
Oscypek 1,7
Niska zawartość CLA w produktach mleczarskich produkcji krajowej jest konse-kwencją żywienia krów zgodnie z technologią TMR (Total Mixed Ration). Około 90% surowca mlecznego produkowane jest w wysokospecjalistycznych fermach stosujących wyłącznie tę technologię. W mleku od krów pozostających na cało-rocznej monodiecie zawartość biologicznie aktywnych składników jest 3-, a nawet 5-krotnie mniejsza.
PODSUMOWANIE
Najlepszym źródłem CLA są wysokotłuszczowe produkty mleczarskie. W przeli-czeniu na 1 g tłuszczu najwięcej CLA – z reguły – zawierają sery dojrzewające oraz masło.
Z opracowań epidemiologicznych wynika, że proporcjonalnie do spożycia pro-duktów mleczarskich maleje ryzyko chorób nowotworowych oraz miażdżycy. Wy-kazano, że kraje o największym spożyciu bogatych w CLA serów dojrzewających (Francja, Włochy, Grecja), odznaczają się znacznie mniejszą umieralnością z po-wodu raka piersi, niż kraje o niższym spożyciu tych produktów (Belgia, Holandia, Wielka Brytania). W badaniach dotyczących osób predysponowanych do wystą-pienia chorób układu krążenia wykazano, że ryzyko choroby wieńcowej w grupie regularnie spożywającej masło (źródło CLA) było znacznie niższe niż w grupie zastępującej masło, margaryną (7). Prozdrowotne działanie serów dojrzewających i masła nie może być jednak utożsamiane wyłącznie z obecnością CLA. W profi lak-tyce schorzeń metabolicznych skuteczne są bowiem również inne składniki tłuszczu mlekowego: α-tokoferol, β-karoten, witaminy A i D3, fosfolipidy, krótkołańcuchowe
nasycone kwasy tłuszczowe.
W wyniku stosowania technologii TMR w żywieniu krów zawartość CLA w pro-duktach mleczarskich produkcji krajowej jest znacznie niższa w porównaniu do ana-logicznych wyrobów pochodzących z Portugalii, Włoch i Meksyku. Z tego powo-du, a także ze względu na niskie spożycie produktów mleczarskich w Polsce (41% dziennego zalecanego spożycia wśród kobiet oraz 51% wśród mężczyzn) nie ma możliwości na zapewnienie w diecie minimalnej dawki CLA, wykazującej działanie prozdrowotne: przeciwnowotworowe, przeciwmiażdżycowe, immunomodulacyjne oraz przeciwcukrzycowe (25).
M. K o w a l s k a, G. C i c h o s z
DAIRY PRODUCTS – THE BEST SOURCE OF CLA
PIŚMIENNICTWO
1. Kochan Z., Karbowska J., Babicz-Zielińska E.: Trans kwasy tłuszczowe w diecie – rola w rozwoju zespołu metabolicznego. PostepyHig Med Dośw., 2010; 64: 650-658. – 2. Blankson H., Stakkestad J.,
Fagertum H., Thom E., Wadstein J., Gudmundsen O.: Conjugated linoleic acid reduces body fat mass in
overweight and obese humans. J.Nutr., 2000; 130(12): 2943-2948. – 3. Bhattacharya A., Banu J., Rahman
Biochem., 2006; 17: 789-810. – 4. Corl B.A., Barbano D.M., Bauman D.E., Ip C.: Cis-9, trans-11 CLA derived endogenously from trans-11 18:1 reduces cancer risk in rats. J Nutr., 2003; 133: 2893-2900. – 5.
Białek A., Tokarz A.: Źrodła pokarmowe oraz efekty prozdrowotne sprzężonych dienów kwasu linolowego
(CLA), Biul. Wydz. Farm. WUM, 2009; 1: 1-24. – 6. Griinari J.M., Corl B.A., Lacy S.H., Chouinard P.Y.,
Nurmela K.V.V., Bauman D.E.: Conjugated lin oleic acid is synthesized endogenously in lactating dairy
cows by Δ9-desaturase. J Nutr., 2000; 130, 2285-2291. – 7. Janeczek W., Kupczyński R.: Czynniki decy-dujące o zawartości sprzężonego kwasu linolowego (CLA) w tłuszczu mleka krów. Acta Sci. Pol., Med. Veterinaria, 2006; 5(1): 65-82. – 8. Yamasaki M., Kishihara K., Mansho K., Ogino Y., Kasai M., Sugano
M., Tachibana H., Yamada K.: Dietary conjugated lin oleic acid increases immunoglobulin productivity
of Sprague-Dawley rat spleen lymphocytes. Biosci Biotech Biochem 2000; 64(10): 2159-2164. – 9. Song
H.J., Grant I., Rotondo D., Mohede I., Sattar N., Heys S.D., Wahle K.W.J.: Effect of CLA supplementation
on immune function in young healthy volunteers. Eur J ClinNutr, 2005; 59: 508-517. – 10. Risérus U.,
Berglund L., Vessby B.: Conjugated linoleic acid (CLA) reduced abdominal adipose tissue in obese
mid-dle-aged men with signs of the metabolic syndrome: a randomised controlled trial. Int J Obes Relat Metab Disord, 2001; 25(8): 1129-1135.
11. Choi Y., Kim Y.C., Han Y.B., Park Y., Pariza M.W., Ntambi J.M.: The trans-10, cis-12 isomer of conjugated linoleic acid downregulates stearoyl-CoA desaturase 1 gene expression in 3T3-L1 adipocytes. J Nutr., 2000; 130(8): 1920-1924. – 12. Evans M., Geigerman C., Cook J., Curtis L., Kuebler B., McIntosh
M.: Conjugated linoleic acid suppresses triglyceride accumulation and induces apoptosis in 3T3-L1
pre-adipocytes. Lipids, 2000; 35(8): 899-910. – 13. Laso N., Brugué E., Vidal J., Ros E., Arnaiz J.A., Carné X.,
Vidal S., Mas S., Deulofeu R., Lafuente A.: Effects of milk supplementation with conjugated linoleic acid
(isomers cis-9, trans-11 andb trans-10, cis-12) on body composition and metabolic syndrome components. Br J Nutr, 2007; 98(4): 860-867. – 14. Moloney F., Yeow T.P., Mullen A., Nolan J.J., Roche H.M.: Conju-gated linoleic acid supplementation, insulin sensitivity, and lipoprotein metabolism in patients with type 2 diabetes mellitus. Am J ClinNutr, 2004; 80: 887-895. – 15. Kim H.K., Kim S.R., Ahn J.Y., Cho I.J., Yoon
C.S., Ha T.Y.: Dietary conjugated linoleic acid reduces lipid peroxidation by increasing oxidative stability
in rats. J Nutr Sci Vitaminol, 2005; 51: 8-15. – 16. Leung Y.H., Liu R.H.: Trans-10, cis-12-conjugated linoleic acid isomer exhibits stronger oxy radical scavenging capacity than cis-9, trans-11-conjugated linoleic acid isomer. J. Agric. Food Chem., 2000; 48: 5469-5475. – 17. Badr El-Din N.K., Omaye S.T.: Concentration-dependent antioxidant activities of conjugated linoleic acid and α-tocopherol in corn oil. J Sci Food and Agriculture, 2007; 87(14): 2715-2720. – 18. Fagali N., Catalá A.: Antioxidant activity of conjugated linoleic acid isomers, linoleic acid and its methyl ester determined by photoemission and DPPH techniques. BiophysChem, 2008; 137(1): 56-62. – 19. Chen Z.Y., Chan P.T., Kwan K.Y., Zhang A.: Reassessment of the antioxidant activity of conjugated linoleic acid. J. Am. Oil Chem. Soc., 1997; 74: 749-753. – 20. Van den Berg J.J., Cook N.E., Tribble D.L.: Reinvestigation of the antioxidant properties of conjugated linoleic acid. Lipids, 1995; 30: 599-605.
21. Gnädig S., Xue Y., Berdeaux O., Chardigny J.M., Sebedio J.L.: Conjugated linoleic acid (CLA) as a functional ingredient. in: Mattila-Sandholm T., Saarela M. (Eds.), Functional Dairy Products. CRC Press, USA, 2003: 263-298. – 22. Cichosz G., Czeczot H.: Tłuszcz mlekowy w profi laktyce chorób no-wotworowych. Polski Merkuriusz Lekarski, 2012; 33(195): 168. – 23. Kelley N.S., Hubbard N.E.,
Erick-son K.L.: Conjugated linoleic acid isomers andcancer. J Nutr, 2007; 137: 2599-2607. – 24. Lee K.W., Lee H.J., Cho H.Y., Kim Y.J.: Role of the conjugated linoleic acid inthe prevention of cancer. CritRev
Food SciNutr. 2005; 45(2): 135-144. – 25. Przybojewska B., Rafalski H.: Kwasy tłuszczowe występujące w mleku a zdrowie człowieka. Sprzężony kwas linolowy CLA (cz. 2). Przegl. Mlecz., 2003; 4: 148-151. – 26. Ritzenthaler K.L., McGuire M.K., Falen R., Shultz T.D., Dasgupta N., McGuire M.A.: Estimation of conjugated linoleic acid intake by written dietary assessment methodologies underestimates actual intake evaluated by food duplicate methodology. J. Nutr., 2001; 131: 1548-1554. – 27. Schmid A., Collomb
M., Sieber R., Bee G.: Conjugated linoleic acid in meat and meat products: a review. Meat Sci, 2006;
73: 29-41. – 28. Kelly M.L., Berry J.R., Dwyer D.A., Griinari J.M., Chouinard P.Y., Van Amburgh M.E.,
Bauman D.E.: Dietary fatty acid sources affect conjugated linoleic acid concentrations in milk from
lactating dairy cows. J Nutr, 1998; 128: 881-888. – 29. Collomb M., Schmid A., Sieber R., Wechsler D.,
Ryhänen E.L.: Conjugated linoleic acids in milk fat: variation and physiological effects. Inter Dairy J.,
2006; 16: 1347-1361. – 30. Kelsey J.A., Corl B.A., Collier R.J., Bauman D.E.: The effect of breed, parity, and stage of lactation on conjugated linoleic acid (CLA) in milk fat from dairy cows. J. Dairy Sci, 2003; 86: 2588-2597.
31. Grega T., Sady M., Najgebauer D., Domagała J., Pustkowiak H.: Faber B. Factors affecting the level of conjugated linoleic acid (CLA) in milk form different cow’s breeds. Biotech in Anim. Husb, 2005; 21 (5-6): 241-244. – 32. Dhiman T.R., Helmink E.D., Mcmahon D.J., Fife RL, Pariza M.W.: Conjugated linoleic acid content of milk and cheese from cows fed extruded oilseeds. J. Dairy Sci, 1999; 82: 412-419. – 33. Donovan C.D., Schingoethe D.J., Baer R.J., Ryali J., Hippen A.R., Franklin S.T.: Infl uence of dietary fi sh oil on conjugated linoleic acid and other fatty acids in milk fat from lactating dairy cows. J. Dairy Sci, 2000; 83: 2620-2628. – 34. Dhiman T.R., Satter L.D., Pariza M.W., Galli M.P., Albright K., Tolosa M.X.: Conjugated linoleic acid (CLA) content of milk from cows offered diets rich in linoleic and linolenic acid. J. Dairy Sci, 2000; 83: 1016-1027. – 35. Tanaka K.: Occurrence of conjugated linoleic acid in ruminant products and its physiological functions. Animal Science Journal, 2005; 76: 291-303. – 36.
Nałęcz-Tarwa-cka T., Grodzki H., Kuczyńska B., Slósarz J.: Wpływ wybranych czynników na zawartość koniugowanego
kwasu linolowego w mleku krów. MedycynaWeterynaryjna, 2009; 65: 5. – 37. Lock A.L., Garnsworthy
P.C.: Seasonal variation in milk conjugated linoleic acid Δ9-desaturase activity in dairy cows. Livest Prod
Sci, 2003; 79: 47-59. – 38. Martínez-Borraz A., Moya-Camarena S.Y., González-Ríos H., Hernández J.,
Pinelli-Saavedra A.: Conjugated linoleic acid (CLA) content in milk from confi nedHolstein cows during
summer months in northwestern Mexico. Rev MexCiencPecu 2010; 1(3): 221-235. – 39. Zengin G.,
Cak-mak Y.S., Guler G.P., Oguz E., Aktumesk A., Akin M.: The effect of pasteurisation temperature on the CLA
content and fatty acid composition of white pickled cheese. International Journal of Dairy Technology, 2011; 64(4): 509-516. – 40. Mattila-Sandholm, T., Saarela, M: Functional Dairy Products. 2003. New York: CRC Press.
41. Garcia-Lopez S., Echeverria E., Tsui I., Blkanch B.: Changes in the content of conjugated linoleic acid (CLA) in processed cheese during processing. Food Research International, 1994; 27: 61-64. – 42.
Dhiman T.R., Ure A.L., Walters J.L.: Conjugated lonoleic acid: An Anticancer Fatty Acid Found in Milk
and Meat. w: Teale M.C., Omega 3 Fatty Acid Research. Nova Publishers, Hauppauge NY, USA, 2005. – 43. Sieber R., Collomb M., Aeschlimann A., Jelen P., Eyer H.: Impact of microbial cultures on conju-gated linoleic acid in dairy products a review. Inter Dairy J, 2004; 14: 1-15. – 44. Akuzawa R., Miura T.,
Kawakami H.: Bioactive Components in Caseins, Caseinates, and Cheeses w Bioactive Components w:
Milk and Dairy Products (ed Y.W. Park), 2009. – 45. Salamon R.V., Lóki K., Varga-Visi É., Mándoki Zs.,
Csapó J.: Increase of conjugated linoleic acid content of dairy products by adding sunfl ower oil. Acta
Univ Sapientiae Aliment, 2009; 2(2): 287-293. – 46. Pestana J.M., Martins S.I.V., Alfaia C.M.M., Lopes
P.A., Costa A.S.H., Castro M.L.F., Prates J.A.M.: Content and distribution of octadecadienoic acid isomers
in milk, cheese and butter from Azores. Dairy Sci. Technol, 2009; 89: 193-200. – 47. Prandini A., Sigolo
S., Cerioli C., Piva G.: Survey on conjugated linoleic acid (CLA) content and fatty acid composition of
Grana Padano cheese produced in different seasons and areas. Ital J Anim Sci, 2009; 8: 531-540. – 48.
Kritchevsky D.: Antimutagenic and some other effects of conjugated linoleic acid. Br. J. Nutr., 2000; 83:
459-465.
